JP2001071538A - インクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの駆動方法Info
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- JP2001071538A JP2001071538A JP25375599A JP25375599A JP2001071538A JP 2001071538 A JP2001071538 A JP 2001071538A JP 25375599 A JP25375599 A JP 25375599A JP 25375599 A JP25375599 A JP 25375599A JP 2001071538 A JP2001071538 A JP 2001071538A
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- ink
- voltage pulse
- pulse
- voltage
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- Prior art date
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 インク液滴の噴射速度を均一化でき、かつイ
ンク液滴の大きさをコントロールできるインクジェット
ヘッドの駆動方法を提供する。 【解決手段】 インクを噴射するインクノズルに連通
し、かつ充填されたインクに加圧するインク加圧室と、
インク加圧室の外側に配置され、かつ電圧パルスの印加
により収縮又は膨張してインク加圧室の容積を増減せし
める電気機械変換素子を備えたインクジェットヘッドに
おいて、第１電圧パルスで引き起こされたインクノズル
内のメニスカス振動の変位速度がほぼ０になる時に第２
電圧パルスを印加する。第１電圧パルスのパルス電圧の
高さ又は立ち上がり時定数を調整し、インク液滴量を調
整する。第１電圧パルスのパルス電圧の高さを第２電圧
パルスのパルス高さと同一にしてもよい。
ンク液滴の大きさをコントロールできるインクジェット
ヘッドの駆動方法を提供する。 【解決手段】 インクを噴射するインクノズルに連通
し、かつ充填されたインクに加圧するインク加圧室と、
インク加圧室の外側に配置され、かつ電圧パルスの印加
により収縮又は膨張してインク加圧室の容積を増減せし
める電気機械変換素子を備えたインクジェットヘッドに
おいて、第１電圧パルスで引き起こされたインクノズル
内のメニスカス振動の変位速度がほぼ０になる時に第２
電圧パルスを印加する。第１電圧パルスのパルス電圧の
高さ又は立ち上がり時定数を調整し、インク液滴量を調
整する。第１電圧パルスのパルス電圧の高さを第２電圧
パルスのパルス高さと同一にしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ドの駆動方法に関し、特にドロップオンデマンド式イン
クジェットプリンタのインクジェットヘッドから階調的
にインク液滴を噴射させるためのインクジェットヘッド
の駆動方法に関する。
ドの駆動方法に関し、特にドロップオンデマンド式イン
クジェットプリンタのインクジェットヘッドから階調的
にインク液滴を噴射させるためのインクジェットヘッド
の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、シリアルプリンタの主流はインク
ジェットプリンタである。このインクジェットプリンタ
は、簡単に説明すると、ノズルから微小な液滴にしたイ
ンクを、紙に吹き付けて印刷するプリンタである。この
うち、必要なドットに対応するノズルだけからインクを
噴射する方式をドロップオンデマンド式と呼んでおり、
この方式は現在パソコン用で特に普及している。このド
ロップオンデマンド方式には、圧電素子に電圧を印加さ
せ変形させてインクを噴射する電気機械変換方式や、イ
ンクに熱を瞬時に加えて膜沸騰させ、その気泡の圧力で
インクを押し出す電気熱変換方式がある。
ジェットプリンタである。このインクジェットプリンタ
は、簡単に説明すると、ノズルから微小な液滴にしたイ
ンクを、紙に吹き付けて印刷するプリンタである。この
うち、必要なドットに対応するノズルだけからインクを
噴射する方式をドロップオンデマンド式と呼んでおり、
この方式は現在パソコン用で特に普及している。このド
ロップオンデマンド方式には、圧電素子に電圧を印加さ
せ変形させてインクを噴射する電気機械変換方式や、イ
ンクに熱を瞬時に加えて膜沸騰させ、その気泡の圧力で
インクを押し出す電気熱変換方式がある。
【０００３】この内の電気機械変換方式についていくつ
かの従来例が提案されているが、例えば特公平３−３０
５０６号公報には、ノズルよりインク液滴を噴射する主
パルス電圧を印加する前に、主パルス電圧と同極性であ
りかつノズル内のメニスカス先端位置を決めるための付
加パルス電圧を制御することで、インク液滴の大きさを
コントロールする方法が開示されている。
かの従来例が提案されているが、例えば特公平３−３０
５０６号公報には、ノズルよりインク液滴を噴射する主
パルス電圧を印加する前に、主パルス電圧と同極性であ
りかつノズル内のメニスカス先端位置を決めるための付
加パルス電圧を制御することで、インク液滴の大きさを
コントロールする方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のようにノズル内のメニスカス先端位置だけではイ
ンク液滴の大きさをコントロールすることはできるが、
インク液滴の噴射速度をコントロールできない。それは
電気機械変換素子、インク加圧室、インク供給部、ノズ
ル等からなる各々の振動系の相互作用による圧力波の伝
搬方向により、その後の主パルス電圧印加のタイミング
によってインク液滴の噴射速度は大きく変化するからで
ある。その結果、プリンタ用紙へ到達する時間にバラツ
キが生じ、画質が低下してしまうという問題があった。
来例のようにノズル内のメニスカス先端位置だけではイ
ンク液滴の大きさをコントロールすることはできるが、
インク液滴の噴射速度をコントロールできない。それは
電気機械変換素子、インク加圧室、インク供給部、ノズ
ル等からなる各々の振動系の相互作用による圧力波の伝
搬方向により、その後の主パルス電圧印加のタイミング
によってインク液滴の噴射速度は大きく変化するからで
ある。その結果、プリンタ用紙へ到達する時間にバラツ
キが生じ、画質が低下してしまうという問題があった。
【０００５】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、インク液滴の噴射速度を均一化でき、かつ
インク液滴の大きさをコントロールできるインクジェッ
トヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。
ものであり、インク液滴の噴射速度を均一化でき、かつ
インク液滴の大きさをコントロールできるインクジェッ
トヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、インクを噴射するインクノズルに連通し、かつ充
填されたインクに加圧するインク加圧室と、インク加圧
室の外側に配置され、かつ電圧パルスの印加により収縮
又は膨張してインク加圧室の容積を増減せしめる電気機
械変換素子とを備えたインクジェットヘッドであって、
インクノズル内のメニスカス位置を制御するための第１
電圧パルスと、インク液滴を噴射させるための第２電圧
パルスとを制御して電気機械変換素子に印加し、インク
ノズルから噴射されるインク液滴の噴射速度及びインク
液滴量を制御する、本発明に係るインクジェットヘッド
の駆動方法によれば、第１電圧パルスで引き起こされた
インクノズル内のメニスカス振動の変位速度がほぼ０に
なる時に第２電圧パルスを印加することに特徴がある。
よって、インク液滴の噴射速度を均一化でき、かつイン
ク液滴量をコントロールできる。
めに、インクを噴射するインクノズルに連通し、かつ充
填されたインクに加圧するインク加圧室と、インク加圧
室の外側に配置され、かつ電圧パルスの印加により収縮
又は膨張してインク加圧室の容積を増減せしめる電気機
械変換素子とを備えたインクジェットヘッドであって、
インクノズル内のメニスカス位置を制御するための第１
電圧パルスと、インク液滴を噴射させるための第２電圧
パルスとを制御して電気機械変換素子に印加し、インク
ノズルから噴射されるインク液滴の噴射速度及びインク
液滴量を制御する、本発明に係るインクジェットヘッド
の駆動方法によれば、第１電圧パルスで引き起こされた
インクノズル内のメニスカス振動の変位速度がほぼ０に
なる時に第２電圧パルスを印加することに特徴がある。
よって、インク液滴の噴射速度を均一化でき、かつイン
ク液滴量をコントロールできる。
【０００７】また、第１電圧パルスのパルス電圧の高さ
を調整してインク液滴量を制御することにより、第１電
圧パルスの印加終了から第２電圧パルスの印加開始まで
の時間を短くできるので、高周波駆動が可能で、インク
液滴の噴射速度を均一化でき、かつインク液滴の大きさ
をコントロールできる。
を調整してインク液滴量を制御することにより、第１電
圧パルスの印加終了から第２電圧パルスの印加開始まで
の時間を短くできるので、高周波駆動が可能で、インク
液滴の噴射速度を均一化でき、かつインク液滴の大きさ
をコントロールできる。
【０００８】更に、第１電圧パルスの立ち上がり時定数
を調整してインク液滴量を制御することにより、インク
液滴の大きさの範囲を大きくすることができるので、高
画質なプリントが可能になる。
を調整してインク液滴量を制御することにより、インク
液滴の大きさの範囲を大きくすることができるので、高
画質なプリントが可能になる。
【０００９】また、第１電圧パルスのパルス電圧の高さ
を第２電圧パルスのパルス高さと同一としたことによ
り、パルス電圧制御用の駆動回路を共有できるためヘッ
ドのコストダウンが可能になる。
を第２電圧パルスのパルス高さと同一としたことによ
り、パルス電圧制御用の駆動回路を共有できるためヘッ
ドのコストダウンが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のインクジェットヘッドの
駆動方法によれば、第１電圧パルスで引き起こされたイ
ンクノズル内のメニスカス位置の変位がほぼ０になる時
に第２電圧パルスを印加する。
駆動方法によれば、第１電圧パルスで引き起こされたイ
ンクノズル内のメニスカス位置の変位がほぼ０になる時
に第２電圧パルスを印加する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係るインクジェットヘッドの
駆動方法を適用したインクジェットヘッドの構造を示す
断面図である。同図において、インクジェットヘッド１
は、セラミック等の基板１１、電気機械変換素子である
電圧振動子１２、インク液室を支えるフレーム１３、振
動板１４、インク共通液室１５、インク加圧室１６、ノ
ズル１７、液体抵抗部１８及びインク加圧室１６側に弾
性変形可能な振動板ダイアフラム部１９を含んで構成さ
れている。このような構成を有するインクジェットヘッ
ド１では、圧電振動子１２の伸縮により振動板ダイアフ
ラム部１９を介してインク加圧室１６を収縮、膨張させ
るようになっている。そして、圧電振動子１２に駆動信
号が印加され充電が行われると、図中の矢印Ａ方向に伸
張し、また圧電振動子１２に充電された電荷が放電する
と図中の矢印Ａ方向と反対方向である矢印Ｂ方向にに収
縮するようになっている。
駆動方法を適用したインクジェットヘッドの構造を示す
断面図である。同図において、インクジェットヘッド１
は、セラミック等の基板１１、電気機械変換素子である
電圧振動子１２、インク液室を支えるフレーム１３、振
動板１４、インク共通液室１５、インク加圧室１６、ノ
ズル１７、液体抵抗部１８及びインク加圧室１６側に弾
性変形可能な振動板ダイアフラム部１９を含んで構成さ
れている。このような構成を有するインクジェットヘッ
ド１では、圧電振動子１２の伸縮により振動板ダイアフ
ラム部１９を介してインク加圧室１６を収縮、膨張させ
るようになっている。そして、圧電振動子１２に駆動信
号が印加され充電が行われると、図中の矢印Ａ方向に伸
張し、また圧電振動子１２に充電された電荷が放電する
と図中の矢印Ａ方向と反対方向である矢印Ｂ方向にに収
縮するようになっている。
【００１２】そこで、本発明では、図１に示すインクジ
ェットヘッドを用い、図２のような第１電圧パルス、第
２電圧パルスを含む駆動パルスでインクが液滴を形成さ
せている。図２において、Ｖｐは第１電圧パルスのパル
スの高さ、Ｔｒは第１電圧パルスの立ち上がり時定数、
Ｐｗは第１電圧のパルスのパルス幅、Ｔｆは第１電圧パ
ルスの立ち下がり時定数、Ｔｄは第１電圧パルスの終了
から第２電圧パルスの開始までの時間を示す。第１電圧
パルスは、インク液滴が噴射しないような設定で行いイ
ンクノズル内のメニスカス位置をある周期で振動させる
ために印加し、第２電圧パルスはインク液滴を噴射させ
るためにに印加する電圧パルスである。
ェットヘッドを用い、図２のような第１電圧パルス、第
２電圧パルスを含む駆動パルスでインクが液滴を形成さ
せている。図２において、Ｖｐは第１電圧パルスのパル
スの高さ、Ｔｒは第１電圧パルスの立ち上がり時定数、
Ｐｗは第１電圧のパルスのパルス幅、Ｔｆは第１電圧パ
ルスの立ち下がり時定数、Ｔｄは第１電圧パルスの終了
から第２電圧パルスの開始までの時間を示す。第１電圧
パルスは、インク液滴が噴射しないような設定で行いイ
ンクノズル内のメニスカス位置をある周期で振動させる
ために印加し、第２電圧パルスはインク液滴を噴射させ
るためにに印加する電圧パルスである。
【００１３】図３は本発明における第１電圧パルスとメ
ニスカス位置との関係を示す図である。ここで、図３の
（ｂ）において、第１電圧パルスが立ち下がった時点を
時刻“０”とし、横軸を時間、縦軸をメニスカス位置
（相対値）とする。同図の（ａ）に示すような第１電圧
パルスのみで形成される駆動パルスを図１に示すインク
ジェットヘッドに印加すると、インクノズル内のメニス
カスはある周期で振動する。第１電圧パルスが立ち下が
る、すなわち図１の圧電振動子１２が収縮しインク加圧
室１６が膨張するために、インク加圧室１６内が負圧に
なり、メニスカスは急激にインク加圧室１６側へ引き込
まれる。そして、図３の（ｂ）の実線で示すＶｐ＝Ｖａ
（Ｖａ：水準）の場合、時刻Ｔ１で極小となったところ
から、インク加圧室１６の共振周期とほぼ同じの短周期
振動とインク共通液室１５から液体抵抗部１８を通して
流れるインクリフィル周期の長周期振動とが重畳される
周期でメニスカスは振動し、その後時刻Ｔ２、Ｔ３で再
びメニスカス位置は極値を持つ、即ちメニスカス振動の
変位速度がほぼ０になることになる。
ニスカス位置との関係を示す図である。ここで、図３の
（ｂ）において、第１電圧パルスが立ち下がった時点を
時刻“０”とし、横軸を時間、縦軸をメニスカス位置
（相対値）とする。同図の（ａ）に示すような第１電圧
パルスのみで形成される駆動パルスを図１に示すインク
ジェットヘッドに印加すると、インクノズル内のメニス
カスはある周期で振動する。第１電圧パルスが立ち下が
る、すなわち図１の圧電振動子１２が収縮しインク加圧
室１６が膨張するために、インク加圧室１６内が負圧に
なり、メニスカスは急激にインク加圧室１６側へ引き込
まれる。そして、図３の（ｂ）の実線で示すＶｐ＝Ｖａ
（Ｖａ：水準）の場合、時刻Ｔ１で極小となったところ
から、インク加圧室１６の共振周期とほぼ同じの短周期
振動とインク共通液室１５から液体抵抗部１８を通して
流れるインクリフィル周期の長周期振動とが重畳される
周期でメニスカスは振動し、その後時刻Ｔ２、Ｔ３で再
びメニスカス位置は極値を持つ、即ちメニスカス振動の
変位速度がほぼ０になることになる。
【００１４】次に、図２に示した駆動パルスのＴｄ（第
１電圧パルスの終了から第２電圧パルスの開始までの時
間）をパラメータにして、第１電圧パルス高さを２つの
水準（ここではＶｐ＝２．５Ｖ（測定点を▲で表記）と
１０Ｖ（測定点を●で表記））の条件でインク噴射速度
Ｖｊ、インク噴射速度Ｍｊをそれぞれ測定し、図４のよ
うな結果を得た。図４の（ａ）に示すようなインク噴射
速度Ｖｊの測定結果から、図中一点鎖線で示す、第２電
圧パルスのみで噴射させた時のインク噴射速度Ｖｊとほ
ぼ同じになるようなＴｄが存在していることがわかる。
そして、そのＴｄは前述した時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と同
じであることも判明した。これは第１電圧パルスで引き
起こされたメニスカス振動においては極値になる時刻で
あり、メニスカス振動の変位速度がほぼ“０”になった
時刻でもあるために、瞬間的にメニスカスは定常状態に
なっているのと同等になっている。よって、この時刻に
第２電圧パルスでインクを噴射させると、そのインク噴
射速度Ｖｊは第２電圧パルスで決まるインク噴射速度Ｖ
ｊとなる。
１電圧パルスの終了から第２電圧パルスの開始までの時
間）をパラメータにして、第１電圧パルス高さを２つの
水準（ここではＶｐ＝２．５Ｖ（測定点を▲で表記）と
１０Ｖ（測定点を●で表記））の条件でインク噴射速度
Ｖｊ、インク噴射速度Ｍｊをそれぞれ測定し、図４のよ
うな結果を得た。図４の（ａ）に示すようなインク噴射
速度Ｖｊの測定結果から、図中一点鎖線で示す、第２電
圧パルスのみで噴射させた時のインク噴射速度Ｖｊとほ
ぼ同じになるようなＴｄが存在していることがわかる。
そして、そのＴｄは前述した時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と同
じであることも判明した。これは第１電圧パルスで引き
起こされたメニスカス振動においては極値になる時刻で
あり、メニスカス振動の変位速度がほぼ“０”になった
時刻でもあるために、瞬間的にメニスカスは定常状態に
なっているのと同等になっている。よって、この時刻に
第２電圧パルスでインクを噴射させると、そのインク噴
射速度Ｖｊは第２電圧パルスで決まるインク噴射速度Ｖ
ｊとなる。
【００１５】また、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の各々におけ
る各インク液滴量Ｍｊは、図４の（ｂ）に示すようなイ
ンク液滴量Ｍｊの測定結果から、図中一点鎖線で示す、
第２電圧パルスのみで決まるインク液滴量Ｍｊよりも小
さいこともわかった。よって、第１電圧パルスで引き起
こされたメニスカス振動のメニスカス位置の変位速度が
ほぼ“０”になった時刻のタイミングで第２電圧パルス
でインクを噴射させれば、第１電圧パルスと第２電圧パ
ルスを含む駆動パルスと、第２電圧パルスのみの駆動パ
ルスとの使い分けで、同じインク噴射速度Ｖｊでかつ異
なるインク液滴量Ｍｊのインクを噴射できる。
る各インク液滴量Ｍｊは、図４の（ｂ）に示すようなイ
ンク液滴量Ｍｊの測定結果から、図中一点鎖線で示す、
第２電圧パルスのみで決まるインク液滴量Ｍｊよりも小
さいこともわかった。よって、第１電圧パルスで引き起
こされたメニスカス振動のメニスカス位置の変位速度が
ほぼ“０”になった時刻のタイミングで第２電圧パルス
でインクを噴射させれば、第１電圧パルスと第２電圧パ
ルスを含む駆動パルスと、第２電圧パルスのみの駆動パ
ルスとの使い分けで、同じインク噴射速度Ｖｊでかつ異
なるインク液滴量Ｍｊのインクを噴射できる。
【００１６】更に、図４の（ａ）に示すようなインク噴
射速度Ｖｊ測定結果から、第１電圧パルスのパルス高さ
を２つの水準（ここではＶｐ＝２．５Ｖ（測定点を▲で
表記）と１０Ｖ（測定点を●で表記））で比較すると、
第１電圧パルス高さによらず、ほぼ時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３でそのインク噴射速度Ｖｊは第２電圧パルスで決まる
インク噴射速度Ｖｊとなることがわかる（図中では○で
囲んで示す）。一方、図４の（ｂ）のインク液滴量Ｍｊ
の測定結果から、第１電圧パルス高さを２つの水準（こ
こではＶｐ＝２．５Ｖ（測定点を▲で表記）と１０Ｖ
（測定点を●で表記））で比較すると、Ｖｐが１０Ｖで
あるときのインク液滴量が、Ｖｐが２．５Ｖであるとき
のインク液適量Ｍｊより小さく、つまり第１電圧パルス
高さが高い方が低い方よりもインク液滴量Ｍｊは小さく
なることがわかる（図４の（ｂ）中ではＴｄ＝Ｔ１のと
ころに、Ｖｐ＝２．５Ｖで□印、Ｖｐ＝１０Ｖで○印で
囲んで各々示す）。
射速度Ｖｊ測定結果から、第１電圧パルスのパルス高さ
を２つの水準（ここではＶｐ＝２．５Ｖ（測定点を▲で
表記）と１０Ｖ（測定点を●で表記））で比較すると、
第１電圧パルス高さによらず、ほぼ時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３でそのインク噴射速度Ｖｊは第２電圧パルスで決まる
インク噴射速度Ｖｊとなることがわかる（図中では○で
囲んで示す）。一方、図４の（ｂ）のインク液滴量Ｍｊ
の測定結果から、第１電圧パルス高さを２つの水準（こ
こではＶｐ＝２．５Ｖ（測定点を▲で表記）と１０Ｖ
（測定点を●で表記））で比較すると、Ｖｐが１０Ｖで
あるときのインク液滴量が、Ｖｐが２．５Ｖであるとき
のインク液適量Ｍｊより小さく、つまり第１電圧パルス
高さが高い方が低い方よりもインク液滴量Ｍｊは小さく
なることがわかる（図４の（ｂ）中ではＴｄ＝Ｔ１のと
ころに、Ｖｐ＝２．５Ｖで□印、Ｖｐ＝１０Ｖで○印で
囲んで各々示す）。
【００１７】また、前述と同様に図３の（ａ）に示すよ
うな第１電圧パルスのみで形成される駆動パルスをパル
ス高さＶｐを２つの水準（Ｖｐ＝Ｖａ、Ｖｐ＝Ｖｂ（Ｖ
ａ＞Ｖｂ））にして図１に示すインクジェットヘッドに
印加し、メニスカス位置（相対値）の時間変化を測定す
ると図３の（ｂ）の破線で示すような結果となり、パル
ス高さＶｐを変えてもメニスカス振動は、図１のインク
加圧室１６の共振周期とほぼ同じの短期周期振動とイン
ク共通液室１５から液体抵抗部１８を通して流れるイン
クリフィル周期の長周期振動とが重畳される周期はほぼ
同じで、その振幅はＶｐが高い方（Ｖｐ＝Ｖａ）が低い
方（Ｖｐ＝Ｖｂ）よりも大きいことがわかった（図３の
（ｂ）中ではＴｄ＝Ｔ１のところに、Ｖｐ＝Ｖａで○
印、Ｖｐ＝Ｖｂで□印で囲んで各々示す）。よって、第
１電圧パルスのパルス高さでメニスカス振動の振幅、す
なわちノズル内のメニスカスの引込み量を制御でき、メ
ニスカス振動の変位速度が“０”になった時刻のタイミ
ングで第２電圧パルスでインクを噴射させれば、第１電
圧パルスのパルス高さで同じインク噴射速度Ｖｊの上述
した例よりも、更にインク液滴量Ｍｊの異なるインクを
噴射できる。
うな第１電圧パルスのみで形成される駆動パルスをパル
ス高さＶｐを２つの水準（Ｖｐ＝Ｖａ、Ｖｐ＝Ｖｂ（Ｖ
ａ＞Ｖｂ））にして図１に示すインクジェットヘッドに
印加し、メニスカス位置（相対値）の時間変化を測定す
ると図３の（ｂ）の破線で示すような結果となり、パル
ス高さＶｐを変えてもメニスカス振動は、図１のインク
加圧室１６の共振周期とほぼ同じの短期周期振動とイン
ク共通液室１５から液体抵抗部１８を通して流れるイン
クリフィル周期の長周期振動とが重畳される周期はほぼ
同じで、その振幅はＶｐが高い方（Ｖｐ＝Ｖａ）が低い
方（Ｖｐ＝Ｖｂ）よりも大きいことがわかった（図３の
（ｂ）中ではＴｄ＝Ｔ１のところに、Ｖｐ＝Ｖａで○
印、Ｖｐ＝Ｖｂで□印で囲んで各々示す）。よって、第
１電圧パルスのパルス高さでメニスカス振動の振幅、す
なわちノズル内のメニスカスの引込み量を制御でき、メ
ニスカス振動の変位速度が“０”になった時刻のタイミ
ングで第２電圧パルスでインクを噴射させれば、第１電
圧パルスのパルス高さで同じインク噴射速度Ｖｊの上述
した例よりも、更にインク液滴量Ｍｊの異なるインクを
噴射できる。
【００１８】また、前述の例でも示したように第１電圧
パルスのパルス高さで同じインク噴射速度Ｖｊでインク
液滴量Ｍｊの異なるインクを噴射できることを示した
が、さらにインク液滴量Ｍｊを小さくしようとすると第
１電圧パルスのパルス高さを高くすればよいのである
が、ただ単純に第１電圧パルスの高さを高くすると、条
件によっては第１電圧パルスでインクが噴射してしま
い、所定の位置以外の位置にインクが付着するので画質
の低下を招くことになる。一方、第１電圧パルスの立ち
上がり時定数とインク噴射速度の関係を示す図５からわ
かるように、第１電圧パルスの立ち上がり時定数を長く
するとパルス高さが高くなってもインクが噴射しない領
域（Ｖｊ＜０ｍ／ｓ）が存在することがわかる。よっ
て、第１電圧パルスの立ち上がり時定数を適当な値にす
れば、第１電圧パルスのパルス高さをさらに大きくする
ことができるのでインク液滴量Ｍｊを小さくできる。そ
して、本実施例における第１電圧パルスのパルス高さと
インク噴射速度の関係を示す図６からわかるように、Ｔ
ｄ＝Ｔ１であって、かつＴｒ＝１０μｓである時、第１
電圧パルスのパルス高さを変えて、インク噴射速度Ｖ
ｊ、インク液滴量Ｍｊを測定すると、インク噴射速度Ｖ
ｊはほぼ同じであり、インク液滴量ＭｊはＶｐが大きく
なれば更に小さくできることがわかった。また、前述の
第１電圧パルスの立ち上がり時定数を調整する方法によ
れば、第１電圧パルスでインクを噴射させないようにで
き、かつ第２電圧パルスのパルス高さと同じようにでき
るのでヘッド駆動回路のうち、パルス電圧を制御する回
路を共有して利用できる。よって、部品点数を低減でき
るのでコストメリットが期待できる。
パルスのパルス高さで同じインク噴射速度Ｖｊでインク
液滴量Ｍｊの異なるインクを噴射できることを示した
が、さらにインク液滴量Ｍｊを小さくしようとすると第
１電圧パルスのパルス高さを高くすればよいのである
が、ただ単純に第１電圧パルスの高さを高くすると、条
件によっては第１電圧パルスでインクが噴射してしま
い、所定の位置以外の位置にインクが付着するので画質
の低下を招くことになる。一方、第１電圧パルスの立ち
上がり時定数とインク噴射速度の関係を示す図５からわ
かるように、第１電圧パルスの立ち上がり時定数を長く
するとパルス高さが高くなってもインクが噴射しない領
域（Ｖｊ＜０ｍ／ｓ）が存在することがわかる。よっ
て、第１電圧パルスの立ち上がり時定数を適当な値にす
れば、第１電圧パルスのパルス高さをさらに大きくする
ことができるのでインク液滴量Ｍｊを小さくできる。そ
して、本実施例における第１電圧パルスのパルス高さと
インク噴射速度の関係を示す図６からわかるように、Ｔ
ｄ＝Ｔ１であって、かつＴｒ＝１０μｓである時、第１
電圧パルスのパルス高さを変えて、インク噴射速度Ｖ
ｊ、インク液滴量Ｍｊを測定すると、インク噴射速度Ｖ
ｊはほぼ同じであり、インク液滴量ＭｊはＶｐが大きく
なれば更に小さくできることがわかった。また、前述の
第１電圧パルスの立ち上がり時定数を調整する方法によ
れば、第１電圧パルスでインクを噴射させないようにで
き、かつ第２電圧パルスのパルス高さと同じようにでき
るのでヘッド駆動回路のうち、パルス電圧を制御する回
路を共有して利用できる。よって、部品点数を低減でき
るのでコストメリットが期待できる。
【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、インクを噴射する
インクノズルに連通し、かつ充填されたインクに加圧す
るインク加圧室と、インク加圧室の外側に配置され、か
つ電圧パルスの印加により収縮又は膨張してインク加圧
室の容積を増減せしめる電気機械変換素子とを備えたイ
ンクジェットヘッドであって、インクノズル内のメニス
カス位置を制御するための第１電圧パルスと、インク液
滴を噴射させるための第２電圧パルスとを制御して電気
機械変換素子に印加し、インクノズルから噴射されるイ
ンク液滴の噴射速度及びインク液滴量を制御する、本発
明に係るインクジェットヘッドの駆動方法によれば、第
１電圧パルスで引き起こされたインクノズル内のメニス
カス振動の変位速度がほぼ０になる時に第２電圧パルス
を印加することに特徴がある。よって、インク液滴の噴
射速度を均一化でき、かつインク液滴の大きさをコント
ロールできる。
インクノズルに連通し、かつ充填されたインクに加圧す
るインク加圧室と、インク加圧室の外側に配置され、か
つ電圧パルスの印加により収縮又は膨張してインク加圧
室の容積を増減せしめる電気機械変換素子とを備えたイ
ンクジェットヘッドであって、インクノズル内のメニス
カス位置を制御するための第１電圧パルスと、インク液
滴を噴射させるための第２電圧パルスとを制御して電気
機械変換素子に印加し、インクノズルから噴射されるイ
ンク液滴の噴射速度及びインク液滴量を制御する、本発
明に係るインクジェットヘッドの駆動方法によれば、第
１電圧パルスで引き起こされたインクノズル内のメニス
カス振動の変位速度がほぼ０になる時に第２電圧パルス
を印加することに特徴がある。よって、インク液滴の噴
射速度を均一化でき、かつインク液滴の大きさをコント
ロールできる。
【００２１】また、第１電圧パルスのパルス電圧の高さ
を調整してインク液滴量を制御することにより、第１電
圧パルスの印加終了から第２電圧パルスを印加するまで
の時間を短くできるので、高周波駆動が可能で、インク
液滴の噴射速度を均一化でき、かつインク液滴の大きさ
をコントロールできる。
を調整してインク液滴量を制御することにより、第１電
圧パルスの印加終了から第２電圧パルスを印加するまで
の時間を短くできるので、高周波駆動が可能で、インク
液滴の噴射速度を均一化でき、かつインク液滴の大きさ
をコントロールできる。
【００２２】更に、第１電圧パルスの立ち上がり時定数
を調整してインク液滴量を制御することにより、インク
液滴の大きさの範囲を大きくすることができるので、高
画質なプリントが可能になる。
を調整してインク液滴量を制御することにより、インク
液滴の大きさの範囲を大きくすることができるので、高
画質なプリントが可能になる。
【００２３】また、第１電圧パルスのパルス電圧の高さ
を第２電圧パルスのパルス高さと同一としたことによ
り、パルス電圧制御用の駆動回路を共有できるためヘッ
ドのコストダウンが可能になる。
を第２電圧パルスのパルス高さと同一としたことによ
り、パルス電圧制御用の駆動回路を共有できるためヘッ
ドのコストダウンが可能になる。
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの駆動方法
を適用したインクジェットヘッドの構造を示す断面図で
ある。
を適用したインクジェットヘッドの構造を示す断面図で
ある。
【図２】本実施例における印加電圧パルスの波形を示す
図である。
図である。
【図３】本実施例における時間とメニスカス位置の関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図４】本実施例における第１電圧パルスのパルス高さ
とインク噴射速度及びインク液滴量の各関係を示す特性
図である。
とインク噴射速度及びインク液滴量の各関係を示す特性
図である。
【図５】第１電圧パルスの立ち上がり時定数とインク噴
射速度の関係を示す特性図である。
射速度の関係を示す特性図である。
【図６】本実施例における第１電圧パルスのパルス高さ
とインク噴射速度の関係を示す特性図である。
とインク噴射速度の関係を示す特性図である。
１：インクジェットヘッド、１１：基板、１２：電圧振
動子、１３：フレーム、１４：振動板、１５：インク共
通液室、１６：インク加圧室、１７：ノズル、１８：液
体抵抗部、１９：振動板ダイアフラム部。
動子、１３：フレーム、１４：振動板、１５：インク共
通液室、１６：インク加圧室、１７：ノズル、１８：液
体抵抗部、１９：振動板ダイアフラム部。
Claims (4)
- 【請求項１】 インクを噴射するインクノズルに連通
し、かつ充填されたインクに加圧するインク加圧室と、
インク加圧室の外側に配置され、かつ電圧パルスの印加
により収縮又は膨張してインク加圧室の容積を増減せし
める電気機械変換素子とを備えたインクジェットヘッド
であって、インクノズル内のメニスカス位置を制御する
ための第１電圧パルスと、インク液滴を噴射させるため
の第２電圧パルスとを制御して電気機械変換素子に印加
し、インクノズルから噴射されるインク液滴の噴射速度
及びインク液滴量を制御するインクジェットヘッドの駆
動方法において、 第１電圧パルスで引き起こされたインクノズル内のメニ
スカス振動の変位速度がほぼ０になる時に第２電圧パル
スを印加することを特徴とするインクジェットヘッドの
駆動方法。 - 【請求項２】 前記第１電圧パルスのパルス電圧の高さ
を調整してインク液滴量を制御する請求項１に記載のイ
ンクジェットヘッドの駆動方法。 - 【請求項３】 前記第１電圧パルスの立ち上がり時定数
を調整してインク液滴量を制御する請求項１又は２に記
載のインクジェットヘッドの駆動方法。 - 【請求項４】 前記第１電圧パルスのパルス電圧の高さ
を前記第２電圧パルスのパルス高さと同一とした請求項
１〜３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25375599A JP2001071538A (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25375599A JP2001071538A (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071538A true JP2001071538A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17255701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25375599A Pending JP2001071538A (ja) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001071538A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7029085B2 (en) | 2001-09-27 | 2006-04-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Ink jet head and ink jet printer |
| JP2010208216A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置の製造方法、及び、吐出パルス設定方法 |
| JP2014144591A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Kyocera Document Solutions Inc | インクジェット記録装置 |
-
1999
- 1999-09-08 JP JP25375599A patent/JP2001071538A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7029085B2 (en) | 2001-09-27 | 2006-04-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Ink jet head and ink jet printer |
| JP2010208216A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置の製造方法、及び、吐出パルス設定方法 |
| JP2014144591A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Kyocera Document Solutions Inc | インクジェット記録装置 |
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